СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ Система качества АлтГТУ Образовательный стандарт

СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ
Система качества АлтГТУ
Образовательный стандарт
высшего профессионального образования АлтГТУ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Гидродинамика энергоустановок
(наименование дисциплины)
Энергетическое машиностроение
(направление подготовки)
Б.3.В.13_
(код дисциплины)
ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет
им. И.И. Ползунова»
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
Предисловие
1)РАЗРАБОТАН
кафедрой «Котло- и реакторостроение»__
2) Стандарт дисциплины разработан на основании ФГОС ВПО
направления подготовки 141100 Энергетическое машиностроение,
утвержденного приказом Минобрнауки от 08.12.2009 г., №715__
3) Стандарт дисциплины Гидродинамика энергоустановок по
своему назначению, структуре и содержанию полностью соответствует требованиям УМКД
4) ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.
II
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения …………………………………………………
2 Нормативные ссылки …………………………………………………
3 Общие сведения о дисциплине. Паспорт дисциплины …………
3.1 Выписка из рабочего учебного плана ООП……..……………
3.2 Цели и задачи освоения дисциплины. ……………………….
3.3 Место дисциплины в структуре ООП направления ……….
3.4 Требования к результатам освоения дисциплины …………
3.5 Объем и виды занятий по дисциплине………………………
4 Рабочая программа дисциплины……………………………………
4.1 Содержание дисциплины………………………………………
4.1.1 Тематический план дисциплины…………….……………
4.1.2 Учебно-методическое и информационное обеспечение
дисциплины…
4.1.3 Формы и содержание текущей и промежуточной
аттестации по дисциплине ……………………………….
4.1.4 Учебно-методическая карта дисциплины………………
4.2 Условия освоения и реализации дисциплины………………
4.2.1 Методические рекомендации студентам по изучению
дисциплины
4.2.2 Организация самостоятельной работы студентов…….
4.2.3 Методические рекомендации преподавателю
дисциплины….
4.2.4 Образовательные технологии…………………………….
4.2.5 Материально-техническое обеспечение дисциплины…
4.3 Лист согласования рабочей программы дисциплины……
Приложение А Выписка из рабочего учебного плана ……………
Приложение Б Методические указания по курсовому
проектированию по дисциплинам «Технология
сжигания органических топлив», «Паровые
котлы», «Гидродинамика энергоустановок» ……
Приложение В Комплект оценочных средств (контролирующих
материалов) по дисциплине
Приложение Г Силлабус (памятка) учебной дисциплины
………………………
1
1
2
2
2
2
3
3
4
4
4
7
7
8
9
9
9
9
10
10
10
11
11
12
12
III
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
IV
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ
Система качества АлтГТУ
Образовательный стандарт высшего
профессионального образования АлтГТУ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Введён впервые
Гидродинамика энергоустановок
УТВЕРЖДАЮ
Начальник УМУ
________________________Н.П.Щербаков
(подпись)
( Ф.И.О.)
Дата__________________
(число, месяц, год)
1 Область применения
1.1 Стандарт дисциплины устанавливает общие требования к содержанию, структуре, объему дисциплины Гидродинамика энергоустановок и условиям ее реализации в АлтГТУ.
1.2 Действие стандарта распространяется:
а) на студентов, обучающихся по направлению 141100 Энергетическое машиностроение__
б) на преподавателей и сотрудников структурных подразделений, задействованных в образовательном процессе по дисциплине.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие
нормативные документы:
ГОСТ 2.105 - 95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.
ГОСТ 7.1 - 2003 СИБИД. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления.
1
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
СТП 12 005 - 2004 Система менеджмента качества. Образовательный стандарт высшего профессионального образования АлтГТУ.
Самостоятельная работа студентов. Общие требования.
СТО 12 310- 2011 Система качества. Образовательный стандарт
высшего профессионального образования АлтГТУ. Образовательный
стандарт учебной дисциплины. Общие требования к структуре, содержанию и оформлению.
СТО 12 400 - 2009 Система качества. Образовательный стандарт
высшего профессионального образования АлтГТУ. Курсовой проект
(курсовая работа). Общие требования к содержанию, организации выполнения и оформлению.
СТО АлтГТУ 12 560 - 2011 Система менеджмента качества. Образовательный стандарт высшего профессионального образования
АлтГТУ. Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация
студентов.
СТП 12 701 - 2009 Система качества АлтГТУ. Образовательный
стандарт высшего профессионального образования АлтГТУ. Практические и семинарские занятия. Общие требования к организации, содержанию и проведению.
3 Общие сведения о дисциплине. Паспорт дисциплины
3.1 Выписка из рабочего учебного плана ООП
Выписка из РУП ООП приведена в приложении А.
3.2 Цели и задачи освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины
Гидродинамика энергоустановок
является формирование знаний в области гидродинамики энергоустановок.
Задачи дисциплины: привитие практических навыков составления
гидравлических схем энергоустановок, определения их основных характеристик, расчета критериев надежности и оптимизации схем по основным параметрам.
3.3 Место дисциплины в структуре ООП направления
Дисциплина Гидродинамика энергоустановок относится к циклу
профессиональных дисциплин и является вариативной для подготовки
бакалавров по профилю Котлы, камеры сгорания и парогенераторы
АЭС.
2
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
Изучение данной дисциплины базируется на знании материала
Химии, Физики, Термодинамики и тепломассообмена, Механики жидкости и газа, Паровых котлов, Технологии сжигания органических топлив.
Материал данной дисциплины используется при изучении Прочности, надежности и диагностики элементов паровых котлов, Управления техническими системами, а также при курсовом и дипломном проектировании.
3.4 Требования к результатам освоения дисциплины
Код
компетенции
по ФГОС
ВПО
В результате изучения дисциплины
обучающиеся должны:
Содержание
компетенции
(или ее части)
Способность принимать и обосновывать и
формировать конкретПК 10 ные технические решения при создании
объектов энергетического машиностроения
Способность и готовность проводить анаПК 19 лиз работы объектов
профессиональной
деятельности
знать
уметь
владеть
Возможные варианты решения
поставленной
технической задачи
Обосновывать
выбранные
технические
решения
Методиками оптимизации принимаемых решений
Основные режимы работы
гидродинамических систем
котла
Определять
критерии
надежности
циркуляционных контуров
Методами расчета и анализа
характеристик
циркуляционных
контуров котла
3.5 Объем и виды занятий по дисциплине
Объем и виды занятий по дисциплине представлены в Паспорте
дисциплины:
Паспорт дисциплины
Кафедра
Котло – реакторостроение
Дисциплина
Б.3.В.13. Гидродинамика энергоустановок
Статус дисциплины
вариативная___________________
Направление 141100 Энергетическое машиностроение_
Профиль
Котлы, камеры сгорания и парогенераторы АЭС_
Форма обучения
Объем дисциплины
очная ____
144_час.__
Общая трудоёмкость дисциплины __4__ зачётных единицы
3
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО ВИДАМ ЗАНЯТИЙ
Наличие
курсовых
Форма
проектов
промежуточСе- Все- всего
(КП),
практиченой аттесталабокурсовых
местр го
аудиские заня- СРС
ции (зачёт,
лекц. рат.
работ (КР),
торных
тия
экзамен)
работы
расчетных
занятий
(семинары)
заданий (РЗ)
Учебные занятия (часы)
Аудиторные занятия
8
144
72
24
-
48
45
КР
ЭКЗАМЕН
4 Рабочая программа дисциплины
4.1 Содержание дисциплины
4.1.1 Тематический план дисциплины
№
лекции
Наименование тем, их содержание
Объем, Литератучас
ра
1
2
3
4
1
Общая характеристика гидродинамических процессов в пароводяных трактах.
Физическая модель движения однофазной среды в обогреваемой трубе. Система дифференциальных уравнений одномерного течения в прямой круглой трубе постоянного сечения. Потери давления за счет гидравлического сопротивления, нивелирной составляющей и
сопротивления ускорению потока. Коэффициенты сопротивления. Расчет потерь давления
Режимы течения и характеристики двухфазных
(пароводяных) сред.
Массовый расход и скорость. Скорость циркуляции, истинные и приведенные скорости пара и воды, паросодержания, плотность смеси. Потери давления в трубах при
движении пароводяной смеси
Гидродинамика систем с естественной циркуляцией
среды.
Физическая сущность принципа естественной циркуляции в замкнутых испарительных системах. Движущий и полезный напоры циркуляции. Экономайзерный и паросодержащий участки циркуляционного контура. Простые и
сложные контуры циркуляции. Полная циркуляционная характеристика контура
Застой и опрокидывание циркуляции, предельное
значение кратности циркуляции, режим свободного
уровня, явление кавитации и методы их расчета. Оценка
надежности контура циркуляции.
2
2-4
2
2-4
4
2-4
2
2-4
2
3, 4
5
4
Лекции
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
1
2
Гидродинамика систем с принудительным движением cреды.
Физическая и математическая модели движения среды
в парогенерирующей трубе. Гидравлическая характеристика прямоточного витка
7
Неустойчивость потока в парообразующих поверхностях и влияние на нее геометрических и эксплуатационных факторов. Способы устранения неустойчивости. Явление пульсации расхода пароводяной
среды. Способы повышения надежности и рекомендации по проектированию систем с принудительным движением среды
8, 9 Основные закономерности уноса капель паром.
Методы получения чистого пара.
Влияние уноса на работу котла. Механизм образования
капель при барботаже. Методы получения чистого пара.
Непрерывная продувка. Ступенчатое испарение. Сепарация и промывка пара. Внутрибарабанные устройства:
конструкции и методы их расчета
10 Гидродинамика пароперегревателей
Принципиальные гидравлические схемы пароперегревателей. Изменение величины давления вдоль оси
раздающего и собирающего коллекторов. Перепад давления в отдельных трубах перегревателя для гидравлических схем П, Z-образных и др. Тепловая и гидравлическая разверки пароперегревателей. Выравнивание
температуры перегреваемого пара между отдельными
потоками. Переброс потоков пара между пакетами перегревателей. Расположение отдельных пакетов пароперегревателей. Местоположение и задачи впрыска воды.
Гидравлический расчет пароохладителей. Гидравлические схемы пароперегревателей современных мощных
агрегатов с радиационными, полурадиационными и конвективными пакетами
11, 12 Температурный режим поверхностей нагрева
Выбор расчётных сечений. Основные расчётные уравнения. Определение параметров среды в расчётном
сечении. Определение тепловой нагрузки внутренней
поверхности труб в расчётном сечении. Определение
коэффициентов теплоотдачи от стенки трубы к рабочему телу при отсутствии кипения. Коэффициент теплоотдачи при кипении. Кризисы теплообмена. Определение
параметров кризиса. Запасы надёжности по кризисам
теплообмена. Расчёт коэффициентов теплоотдачи от
стенки к рабочему телу при ухудшенных условиях теплообмена
6
3
4
2
2-4
2
2-4
4
3,4
2
2-4
4
2-4
5
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
Практические занятия
№
Объем, Рекомендумая
заняСодержание практического занятия
час.
литература
тия
1-4 Расчет гидравлических сопротивлений при одно8
2-5
фазном и двухфазных потоках
5-9 Расчет контура с естественной циркуляцией
10
2-5
10-13 Построение гидравлических характеристик контуров
8
2-4
с естественной и принудительной циркуляцией
14-17 Проверка надежности циркуляционных контуров
8
2-5
18-22 Гидравлический расчет пароперегревателя
10
2
23-24 Расчет температурного режима поверхностей нагре4
2
ва
Курсовая работа
Целью курсовой работы является закрепление и углубленная проработка вопросов проектирования циркуляционных контуров, проверки
их надежности, а также оптимизация гидродинамической схемы водопарового тракта котла.
Курсовая работа включает следующие разделы:
№
раздела
1
2
3
4
Объем Рекомендуемая
СРС, час.
литература
Расчет контура с естественной циркуляцией
10
1-3,5
Проверка основных критериев надежности
8
1-3,5
циркуляции
Определение падения давления в водо10
2
паровом тракте котла
Графическая часть: 1 лист со схемой и гид9
1-3
родинамической характеристикой циркуляционного контура и 1 лист с гидравлической
схемой водо-парового котла
Содержание раздела
Самостоятельная работа студентов
№
п/п
1
2
3
6
Перечень самостоятельных занятий
Проработка нормативно-справочной литературы по конструированию и гидравлическому
расчету циркуляционных контуров и водопарового котла
Проработка конспекта лекций и подготовка к
контрольному опросу
Выполнение курсовой работы
Объем Рекомендуемая
СРС, час.
литература
4
2
4
37
1-3,5
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
4.1.2 Учебно-методическое и информационное обеспечение
дисциплины
Основная литература
1 Фурсов И. Д. Конструирование и тепловой расчет паровых котлов: учебное пособие / И. Д. Фурсов; Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. – 3-е изд. перераб. и доп. – Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2012. –
300 с., 50 экз.
Нормативные материалы
2 Гидравлический расчет котельных агрегатов: (Нормативный метод) /Балдина О.М., Локшин В.А., Петерсон Д.Ф. и др.; под ред.
В.А.Локшина и др. - М.: Энергия, 1978. - 256 с., 31 экз.
Дополнительная литература
3 Лебедев И.К. Гидродинамика паровых котлов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 240 с., 35 экз.
4 Ковалев А.П., Лелеев Н.С., Виленский Т.В. Парогенераторы. - М.:
Энергоатомиздат, 1985. - 240 с., 164 экз.
Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
5 Грин В.М. Система автоматизированного проектирования циркуляционных контуров энергетических котлов. Методическое пособие по
курсовому
и
дипломному
проектированию/Алт.гос.техн.ун-т
им.И.И.Ползунова.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. Источник: Электронная библиотека образовательных ресурсов АлтГТУ. Режим доступа:
http://elib.altstu.ru/elib/eum/kirs/grin_circ.pdf
6 http://elib.altstu.ru - Сайт электронных ресурсов АлтГТУ.
4.1.3 Формы и содержание текущей и промежуточной аттестации по дисциплине
Текущая аттестация по дисциплине осуществляется в форме проведения контрольного опроса по разделам курсовой работы. Форма
промежуточной аттестации – защита курсовой работы и экзамен.
Удельный вес каждого контрольного испытания (в долях единицы)
приведен в Учебно-методической карте дисциплины (см. п.4.1.4).
Содержание текущей и промежуточной аттестации по дисциплине
раскрывается в комплекте оценочных средств (контролирующих материалов), предназначенных для проверки соответствия уровня подготовки по дисциплине требованиям ФГОС ВПО.
7
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
Оценочные средства по дисциплине содержат:
 тесты текущего контроля знаний по дисциплине;
 тесты промежуточного контроля знаний по дисциплине.
Комплект оценочных средств по дисциплине приводится в приложении В к стандарту дисциплины.
4.1.4 Учебно-методическая карта дисциплины
Учебно-методическая карта дисциплины
для направления 141100 Энергетическое машиностроение_________
на __8__ семестр
График аудиторных занятий, СРС, текущих и промежуточной
аттестаций
Наименование вида
работ
1
2
3
4
Номер недели
5
6
7
8
9
10
11
12
9
10
11
12
1 Аудиторные занятия _72_ час.
Лекции
Практические занятия
1
2
3
4
1,2
3,4
5,6
7,8
5
6
7
8
9,10 11,12 13,14 15,16 17,18 19,20 21,22 23,24
2 Самостоятельная работа студентов _79_ час.
Курсовой проект (КП)
Курсовая работа (КР)
Другие виды СРС
ВЗ
1
1
1
1
2
2
3
1
3
2
4
2
ЗЗ
2
КО
0,1
ЗЗ
0,2
4
1
3 Формы текущей аттестации
Контрольная работа (К)
Контрольный опрос(КО)
КО
0,1
КО
0,1
Другие виды аттестации
Экзамен
4 Формы промежуточной аттестации
Во время сессии; вес _0,5_
Примечания
1 В п.1 в каждой неделе указаны номера лекций и практических
занятий в соответствии с содержанием дисциплины;
2 В п.2 (курсовой проект, курсовая работа, расчетное задание и
др.виды СРС) на соответствующей неделе проставлен номер части
курсового проекта, др.видов СРС, которую студент обязан выполнить к
данному моменту времени; в неделю защиты – указано условное обозначение ЗЗ (защита задания);
3 В п.3 на соответствующей неделе проставлено условное обозначение различных форм текущей аттестации (КЛ,К, КО и т.д.) и через
дробь - удельный вес каждого из видов контроля в общей оценке по
дисциплине, которая принимается за единицу.
8
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
4.2 Условия освоения и реализации дисциплины
4.2.1 Методические рекомендации студентам по изучению
дисциплины
Гидравлический расчет котла (расчет естественной циркуляции,
перепада давления в пароперегревателе или перепада давления в водопаровом тракте прямоточного котла) выполняется на базе ранее выполненных проектов (Технология сжигания органических топлив и Паровые котлы), поэтому на первых трех-четырех неделях семестра, когда на лекциях формируется теоретическая база этого расчета, целесообразно взяв их в архиве кафедры или используя электронный вариант, восстановить в памяти.
При выполнении гидравлического расчета возможны обоснованные конструктивные изменения, например количества и диаметра
опускных, пароотводящих или пароперепускных труб и т.д.
4.2.2 Организация самостоятельной работы студента по
дисциплине
Самостоятельная работа студентов над курсовой работой обеспечена учебными пособиями и нормативными материалами 1-5, содержащими справочный материал по гидравлическим расчетам паровых
котлов.
Для подготовки к практическим занятиям используются учебники и
учебные пособия, указанные в списке учебно-методических материалов.
Консультации и контроль за выполнением курсовой работы осуществляются не реже одного раза в неделю.
В помощь студентам, изучающим дисциплину, оформлены плакаты, схемы и чертежи котельных агрегатов и их гидравлических схем.
4.2.3 Методические рекомендации преподавателю
дисциплины
Для успешного выполнения студентами курсовой работы на первых трех-четырех неделях семестра практические занятия целесообразно заменить лекциями с последующей (в конце семестра) обратной
заменой.
Практические занятия используются для выполнения курсовой работы. С каждым студентом на каждом практическом занятии обсуждение проектных решений ведется индивидуально, при необходимости
(типовые ошибки и т.п.) к обсуждению приглашается вся аудитория с
анализом возможных путей решения проблемы.
9
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
4.2.4 Образовательные технологии
В учебном процессе применяются инновационные технологии обучения: визуализация учебной информации (макет котла, чертежи), использование программного обеспечения расчетов циркуляционных контуров, модульное обучение.
В интерактивной форме – не менее 16 часов занятий, в т.ч.:
- творческое задание в курсовом проекте по конструированию и
гидродинамическому расчету циркуляционного контура – не менее 10
час.;
- лекции-беседы и лекции с разбором конкретных ситуаций – не
менее 6 часов.
4.2.5 Материально-техническое обеспечение дисциплины
Компьютерный класс кафедры (13 рабочих мест), макет энергетического котла, более 10 планшетов с чертежами и схемами котельных
агрегатов, примерами выполнения графической части курсовой работы.
4.3 Лист согласования рабочей программы дисциплины
Наименование
дисциплин,
изучение которых
опирается на
данную дисциплину
1
Управление техническими системами
Прочность, надежность и диагностика
элементов паровых
котлов
Наладка, испытания
и эксплуатация паровых котлов
Дипломное проектирование
10
Предложения
Кафедрапо корректировке
разработчик рабочей программы,
дисциплины вносимые согласующей
кафедрой
2
3
КиРС
нет
КиРС
нет
КиРС
нет
КиРС
нет
Подпись
заведующего
согласующей
кафедры
4
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
Приложение А
Выписка из рабочего учебного плана
Трудоёмкость
8
Б.3
5
6
7
В период
сессий
4
В семестре
3
Лекции
Лабораторные
занятия
Практические
2
Часы учебных занятий
Всего
Всего без СРС
в период сессий
Аудиторные занятия
1
РУП
Наименование
циклов
и дисциплин
зачеты
Курсовые
проекты (работы)
Расчетные
задания
ФГОС
№
п.п.
экзамены
Распределение
по семестрам
9
12
15
16
10
11
Из них
СРС
13
14
-
48
45
27
Профессиональный цикл
Вариативная часть
13 Гидродинамика
энергоустановок
КР
8
4 144 117 72 24
Распределение по курсам
1
2
II курс
3
4
III курс
5
6
IV курс
7
Кафедра
I курс
8
Недель в семестре
17
17
17
17
17
17
17
12
Часов в неделю (лекции/лаб. зан./ практ. зан)
/ Часов СРС в семестре
18
19
20
21
22
23
24
2 0 4
25
45
17
КиРС
Перечень
реализуемых
компетенций
В интерактивной
форме
Продолжение таблицы
26
27
ПК 10,
16
19
Приложение Б
Методические указания по курсовому проектированию
по дисциплинам «Технология сжигания органических топлив»,
«Паровые котлы», «Гидродинамика энергоустановок»
11
СТО АлтГТУ 13.62.1.1229 - 2012
Приложение В
Комплект оценочных средств (контролирующих материалов)
по дисциплине
Оценочные средства по дисциплине содержат:
 тесты текущего контроля знаний по дисциплине;
 тесты промежуточного контроля знаний по дисциплине.
Приложение Г
Силлабус (памятка) учебной дисциплины
Разработчик:__профессор__
_______________
И.Д.Фурсов
Заведующий кафедрой КиРС _______________
И.Д.Фурсов
Декан факультета ФЭАТ
А.Н.Токарев
Начальник ОМКО
АлтГТУ
12
_______________
_______________
С.А.Федоровых